近日，广西医科大学附属口腔医院黄旋平教授、周诺教授团队联合上海交通大学医学院附属第九人民医院王旭东教授的研究成果，题为“PRRX1⁺MSCs Enhance Mandibular Regeneration during Distraction Osteogenesis” 的论文被国际口腔医学顶级期刊Journal of Dental Research（JDR，中科院分区1区）接收。该研究发现缓慢的牵张刺激可以促使PRRX1⁺间充质干细胞（PRRX1⁺MSCs）获得神经嵴干细胞的特征，出现了返祖现象。鉴于下颌骨的神经嵴胚胎起源，发现下颌牵张成骨过程中的返祖现象具有特别的生物学意义，对骨骼再生的临床治疗产生较为重要的帮助。该研究成果填补了国际上牵张成骨研究领域中单细胞层面的空白，具有里程碑式的意义。

图1 单细胞测序揭示了牵张成骨及骨缺损修复的细胞类型

牵张成骨（Distraction Osteogenesis，DO）可以治疗传统正颌手术难以治愈的牙颌面畸形和骨缺损畸形，然而其生物学机制十分复杂，尤其是新骨生成的机制尚未有定论。周诺教授带领其科研团队自1998年开展颌面部牵张成骨的机制研究，从分子生物学水平、基因水平、组织工程学等方向逐级深入，发现多种细胞、细胞生长因子、非编码RNA及信号通路在DO的过程中起着重要作用，并发表了系列研究成果。研究结果曾获得广西科学技术进步奖一、二等奖，广西医药卫生适宜技术推广奖一等奖，首届中华口腔医学研究创新奖等多项科技奖项。黄旋平教授师承周诺教授，在牵张成骨研究领域拥有非常深厚的学术造诣和研究经验，自周诺教授退休后带领团队继续深耕于牵张成骨的研究，结合国内外科研最新进展，指导科研团队不断调整研究方向和开展研究工作。

该研究在前期研究的基础上，继续攻坚克难，在国际上首次分离并培养下颌牵张成骨及骨缺损再生过程中的间充质干细胞（MSCs），为探究下颌牵张成骨及骨缺损再生的机制研究提供了新的种子细胞；首次运用单细胞测序技术绘制下颌骨再生修复早期的单细胞图谱，发现PRRX1⁺间充质干细胞、内皮细胞、巨噬细胞、T细胞、B细胞以及中性粒细胞是该过程中的重要细胞类型。在牵张成骨过程中，免疫细胞数量远少于常规骨缺损修复组，表明缓慢的牵张刺激导致的微创伤使得DO微环境处于较低的炎症水平，从而促进了其快速成骨的能力。创新性地提出微创伤也是牵张成骨新骨形成过程中的重要因素。深入分析并通过体内外实验证明了牵张成骨过程中的PRRX1⁺MSCs出现了神经嵴干细胞相关的标志物，并可能出现了上皮-间质转化的过程。利用CRISPR/Cas9技术特异性敲除犬下颌牵张成骨过程中的PRRX1后，显著削弱了DO的快速成骨能力，失去了神经嵴的特征，减少新生的骨组织。在胚胎发育过程中，颅神经嵴细胞不断迁移、分化，经历了上皮间充质转换，最终转变为MSCs，形成下颌骨。结合本研究的结果，提示缓慢的牵张刺激促使PRRX1⁺MSCs获得了胚胎发育时期神经嵴干细胞的某些特性，出现“返祖现象”，从而获得快速成骨的能力。

图2 缓慢的牵张刺激促使PRRX1⁺MSCs获得神经嵴细胞的特性

该文作者为我院2019级博士研究生蒋伟东博士、朱佩琪博士以及我院张涛博士、廖凤春博士。该文第一作者蒋伟东博士于2022年毕业后进入上海交通大学医学院附属第九人民医院国家口腔疾病临床医学研究中心，师从王旭东教授继续研究工作，并获2022年上海市“超级博士后”激励计划。我院黄旋平教授为主通讯作者，周诺教授及上海交通大学医学院王旭东教授为共同通讯作者，论文的第一单位为广西医科大学附属口腔医院。

该研究完成于广西口腔颌面修复与重建研究重点实验室，广西颅颌面畸形临床医学研究中心，在上海交通大学医学院附属第九人民医院国家口腔疾病临床医学研究中心进一步完善。研究得到了国家自然科学基金面上项目、广西科技基地和人才专项、南宁市青秀区科技计划项目和广西医疗卫生适宜技术开发与推广应用项目的支持。近几年，我院高度重视教师和学生的科研能力发展，积极鼓励院校之间的合作，推动科研激励机制的创新，培育高素质的科研团队，营造了浓厚的学术氛围。该文已被接收并将于近期在JDR上发表，这是我院一流学科建设取得初步成效的重要体现。学院将继续在培养创新型研究人才的方向上进行不断探索，从而进一步推动一流学科的建设工作！

图3 黄旋平教授指导团队开展科研工作